家兎下顎骨骨空洞の治癒過程における PLGA・コラーゲン・ハイブリッド

Title
家兎下顎骨骨空洞の治癒過程におけるPLGA・コラーゲ
ン・ハイブリッドメッシュの有用性の検討
Author(s)
野呂, 洋輔; 大廣, 洋一; 鄭, 漢忠; 吉村, 善隆; 出山, 義昭; 飯
塚, 正; 鈴木, 邦明; 戸塚, 靖則
Citation
Issue Date
北海道歯学雑誌, 31(2): 62-69
2010-12-15
DOI
Doc URL
http://hdl.handle.net/2115/45800
Right
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article
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04_noro.pdf
Instructions for use
Hokkaido University Collection of Scholarly and Academic Papers : HUSCAP
北
海 道 歯 誌31:62-69,2010.
北海道歯誌
3
1:626
0， 2
0
1
0
原
著
原著
家
兎 下 顎 骨 骨 空 洞 の 治 癒 過 程 にお け る
家兎下顎骨骨空洞の治癒過程における
1
PLGA・
コ ラ ーゲ ン ・
・ハ
イ ブ リッ
リ ッド
ドメ
ッ シ ュの有用性の
ュ の有 用 性 の検
討
PLGA・コラーゲン
ハイブ
メッシ
食
言す
野
呂洋
野呂
洋輔
輔1I
出
山義
出山
義昭
昭22
大廣
大慶
飯塚
飯塚
洋
i
羊一1
鄭
鄭 漢官
漢、
忠1l
鈴
木邦
鈴木
邦明
明22
正
正33
吉
村善
吉村
善隆
隆22
1
則1
戸塚
塚 靖靖日
1
)
抄 録
録:顎顎骨含む悪性腫携の治療においては.欠損に対し骨移砲を行うこともあるが，新たな手術侵襲を患者に与
骨 含 む 悪 性 腫 瘍 の 治 療 に お い て は,欠 損 に対 し骨 移 植 を行 う こ と もあ る が,新 た な手 術 侵 襲 を患 者 に与
抄
え
ため
め,生生 体 材
料 の応
用が
が 試み
み られている
ら れ て い る.本本 研
研究
究 で は!生
は,生 体
体内
内で溶
溶解
解か
かっ
つ吸
吸収
収さ
され
れる
る特
特 徴を
を持
持つ
つ
えるた
材料
応用
poly(DL-lactic-co-glycolicacid)(PLGA)と
コ ラ ー ゲ ンの ハ イ ブ リ ッ ドメ ッ シ ュ の 骨 再 生 に お け る 有 用 性 を 明 ら
pol
y (DL-l
a
c
t
i
c-co-gl
y
c
o
l
i
ca
c
i
c
!
) (
PLGA) とコラーゲンのハイブリッドメッシュの骨再生における有用性を明ら
か にす る こ と を 目 的 に,雄雄の成軌'i<に兎町下顎骨体部頬側に外骨膜ごと切除した骨空洞を形成し
の 成 熟 家 兎 の 下 顎 骨 体 部 頬 側 に外 骨 膜 ご と切 除 した 骨 空 洞 を形 成 し,ハハイブ
イブリ
ッ/
ドメ
ッ
かに十ることを目的に
1
)'
ドメッ
シ
ュ で 骨 空 洞 を被 覆 し た 際 に 骨 形 態 の 回 復 が 得 ら れ る か を形 態 学 的 に検 索 し た.さきりに
ら に,invitroに
おい て ハ イブ
In、1trQ においてハイブ
シユで骨空洞を被覆した際に骨形態の回復が得りれるかを形態学的じ検索した
リッ ド
ドメ
シ ュ の 培 養 細 胞 へ の 影 響 を 検 討 し た.
リッ
メ ッ
γンユの培養細胞への影響を検討した
1)骨
空 洞 形 成 か ら10日
目 に,対 照 群 で は切 除 さ れ た 骨 膜 外 側 の 軟 組 織 の 侵 入 が 著 明 で あ る の に
対 し,ハ
イブ リ
1)昔空洞形成から
1
0日目に，対四群では切除された骨膜外側の軟組織の侵入が著明であるの
に対
l.ハイブ
リッ
γ
ドメ ッ シ ュ 使 用 群 で は 軟 組 織 の 侵 入 を 防 ぎ,舌 側l
皮 質 骨 か らの 新 生 骨 の 形 成 を認 め た.たただし
だ し,ハ
イブリ
ッ
ド
ドメッシュ使用群では軟組織の侵入を防芯舌回
皮質骨からの新生骨の形成を認めた
，ハイプ
1
)"
ノド
メ
ッシ ュ と接 す る軟 組 織 中 に は 炎 症 細 胞 の 浸 潤 を認 め た.30日
目 に は,対対
照 群では顎骨内に軟組織沖守主存し陥
群 で は 顎 骨 内 に 軟 組 織 が 残 存 し陥
日E
メツンムと接する軟組織中には炎症細胞の浸潤を認めた
3
C日目には
l
した
形 態 で あ っ た の に 対 し,ハ
イ ブ リ ッ ドメ ッ シ ュ使 用 群 で は 顎 骨 形態が回復
形 態 が 回 復 して
い た.60日
目に は,ハハイ
イ
凹L
た形態であったのに対
L. ハイブリァドメツンユ使用群では顎骨
Lていた
6
0日日には
ブ
リ ッ ドメ ッ シ ュ使 用 群 で は ハ イ ブ リ ッ ドメ ッ シ ュ の 溶 解 な ら び に 貧 食 細 胞 に よ る 吸 収 を認 め た,
ブリツドメアンユ使肘鮮('はハイプリッドメツンユの浴鮮ならびに寅食細胞による吸収を認めた
2)ハ
イブ リ
ッ シ ュ をC57BL/6マ
ウ ス の 背 部 皮 下 に移 植 し,14日
目 まで
観 察 した が,ハ イ ブ リ γ
ッ ドメ
シュ
~ )ハ イブ
1
)ッ
'
:
J ドメ
ドメアンユを
C571
:
3
L
f
6マウスの背部皮下に移植
L，1
4日日ま
で観祭したが，ハイプリ
ド
メ ッ
ツンユ
と接 す る軟 組 織 中 に 炎 症 細 胞 の 浸 潤 は 認 め な か っ た.
と接する軟組織中に炎症細胞の浸潤は認めなかった
3)C57BL/6マ
ウ ス 由 来 の 培 養 骨 芽 細 胞 で あ るMC3T3-El細
胞 と ハ イ ブ リ ッ ドメ ッ
シ ュ を共 培 養 し た と こ ろ,ハ イ
3) C57BL
l6
マウス由来の培養骨芽細胞である
MC3T3-EI細胞とハイブリッドメ
γ シュを共培養したところ，ハイ
ブリ
ド
メッ
シ ュ の 有 無 にかかわらず細胞は増殖可能であ
にかか わ らず細 胞 は増殖 可 能 であ っ
た.し しかし
か し,25日
以 上 の 長 期 培 養 の 結 果,PLGA
1
)ッ
'7
ドメ
γ シュの有担
った
25日以上の長期培養の結果，
PLGA
プ
の 加 水 分 解 に よ る培 養 液 のpHの
低 下 に 伴 い 細 胞 は増 殖 不 可 能 で あ っ た,
の加水分解による培養液の
pHの低下に伴い細胞は増殖不可能であった
t上Hよ
円 GA'コ
ーゲン
。ハイプリ
γド
メ ッシ
Yンユは生体においては
以
より
り,PLGA・
コラ
ラー
ゲ ン ・ハ
イブリッ
ドメ
ュ は 生 体 にお い て は,種極特異的な炎症反応を:li'起する可能
特 異 的 な炎症 反応 を惹起 す る可 能
性があるものの，顎骨の形態を保持しながら'自を形成するには有別であること
性
が あ る もの の,顎 骨 の 形 態 を保 持 し な が ら骨 を形 成 す る に は 有 用 で あ る こ と,なならびに短期間の培養
らび に短期 間の培 養 で
Fあ
あれば細
れ ば細
胞
増 殖 に影 響 を 与 え な い こ とが 示 唆 され た.
胞増殖に影響を与えないことが示唆された
キ
ワ ー ド:骨
再 生,生
体材
骨 瑛，
膜,PLGA
キーワ
ド 骨再
生生体
材 料,外
料外骨
PLGA
緒
緒
性
腫 瘍 の治療 には,一
般 にチ タン性 金 属材料 と 自家骨 移植
性極需の治療に
l
i，一般にチタ/性金属材料と自家官移植
言
匡言
の 併用,ままたは合成高分子等の人工材料を用いることが多
た は合 成 高分子 等 の 人工 材 料 を用 い る こ とが 多
の併用
口腔 顎 顔 面 領 域 の 疾 患 の な か で も先 天 ・後
天 異 常,外
傷,
口腔顎顔面領域の疾患のなかでも先大
後大異常，
外侮.
い.自
家 骨移 植 に は
は,古
ら応用 され てい る骨組織 を他
2 古 くか
くから応用されている骨組織を
他
い 自主主骨移植に
1
f
tに
に顎骨形態異
炎主主，嚢胞ならびに腫療においては.治療
炎
症,嚢 胞 な ら び に 腫 瘍 にお い て は,治 療 後
顎骨 形態 異
部位から採取する遊離自家骨移植
部位 か ら採取 す る遊 離 自家骨 移植,ままたは骨組織を移植部
た は骨 組織 を移 植 部
常をきたすことがある
常 を きた す こ とが あ る.口口腔では形態と機能は官接な関係
腔 で は 形 態 と機 能 は 密 接 な 関 係
位近傍から採取する有茎骨移植，さらには近年.血管吻合
位 近傍 か ら採 取 す る有茎骨 移 植,さ ら には近 年,血 管 吻合
を
持 っ て お り,形 態 異 常 はす な わ ち機 能 異 常 に つ な が り,
を持っており.形態異常はすなわち機詑異常につながり
技
術 の進 歩 l
に伴
ニド￨い
い,血血管柄イ寸き遊離骨移粧がある
管柄 付 き遊離 骨 移植 があ る.特特に
に,
、
技術の進歩
n
R
'
血
管柄付j
き遊
離骨 移 植 は採 取 骨の血 流 が術直 後 か ら保 証 さ
!
;遊離骨移植は探取官の血流カ叩，jl(後から保証さ
血管柄十
咀 噛,発
音 な ど に多 大 な 影 響 を 及 ぼ す.顎顎自ならびに長音
骨 な ら び に長 管
需 発音などに多大な影響を及ぼす
ι
l
骨
の 形 態 回 復 に は,外外骨膜が重'l"な役割をはたしているこ
骨 膜 が 重 要 な役 割 を は た し て い る こ
骨町形態回復に
れ てい る こ とか ら,放 射線 治療 な どに よ り血 流 障害 のあ る
れていることから，放射線治擦などにより血流障害のある
とが 報 告 さ れ て お り1-3),外
1
-;3)外骨膜を病変とともに切除せざ
骨 膜 を病 変 とと もに切 除せ ざ
とが報告されており
移植 床 の骨 の状態 に左 右 され な いため,臨
床 で 使用 され る
移植耐の骨の状態に左右されないたの
，臨掃で使用される
る を え な い 悪 性 腫 瘍 の 治 療 に お い て は,患患者出有の顎骨形
者 固有 の顎骨 形
るをえない悪性腫傷の治癒においては
4
.
5)
. L
かし，いずれの自家骨
ことが多〈なってきている
こ とが 多 くな って きて い る4辱5).しか
し,い ず れ の 自家骨
7
Z
態を回復するのは困離を極める
態
を 回 復 す る の は 困 難 を 極 め る,現現在，顎骨欠損を伴う
在,顎 骨 欠 損 を伴 う悪
移植も自家骨採取部位への二次
町J
な手術侵襲や採取部[立で
移植 も 自家骨 採取 部 位へ の二 次的
な手
術侵襲 や採 取部 位 で
1-3〒060-8586北 海道 札 幌市北 区北13条 西7丁 目
1
3干 0
6
0
8
5
8
6北海道札幌市北区北 1
3条西 7丁目
1北海 道大学 大 学 院歯学 研究 科 口腔病 態学 講座 口腔 顎顔 面外 科学 教室(主 任:戸 塚 靖則 教 授)
l
ゴヒ海道大学大学院歯学研究科口腔病態学講座口腔顎顔面外科学教室(主任 戸塚靖目 I
j教綬)
2北海 道大学 大 学 院歯学 研究 科 口腔病 態学 講座 細胞 分子 薬理 学教 室(主 任:鈴 木邦 明 教 授)
'
j
ヒ海道大学大学院前学研究科口枠病態学講座細胞分子薬理学教室(主任 鈴木邦明教授)
3北海 道大学 大 学 院歯学 研究 科学 術支援 部(主 任:川 浪 雅 光 教授)
3
j
ヒ海道大学大学院歯学研究科学術支援部(主任 J
I
I
浪雅光教授)
2
8
一28一
t
e
家 兎 下 顎 骨 骨 空 洞 の 治 癒 過 程 に お け るPLGA・
ラ ー ゲ ン ・ハ
イブ リ
ッ;
ドメ
シン
ュの
の検 討
家免下顎骨骨空洞の治癒過程における
PLGi
I'コ
コラーゲン
ハイプ
1
).
;ドッ
メソ
ユの有
有用 性 の検討
63
6
3
の 感 染 な どの 合 併 症 を 引 き起 こ す 可 能 性 が あ る こ と,骨 採
的感染などの合併症を引き起こす可能性があること，骨採
出
させ 同 部 外 骨 膜 を切 開 した 後,頬 側 外 骨 膜 を 周 囲軟 組 織
出させ同部外骨肢を切開した後?頬側外骨肢を周囲軟組織
取 量 に 限 界 が あ る こ と,ささらには採取骨と移植咋の顎骨形
ら に は 採 取 骨 と移 植 床 の 顎 骨 形
取量に限界があること
と も に鈍 的 に剥 離 し
臼 歯 部 に 相 当 す る 骨 体 部 皮 質 骨 を露 出
ともに鈍的に剥離
L臼歯部に相当する骨休部皮質骨を露出
態
の 不 一 致 か ら顎 骨 の 形 態 な ら び に 口 腔 の 機 能 回 復 に満 足
態の不一致から顎骨の形態ならびに口腔の機能回復に満足
させ
た.滅滅菌した生理食塩水の注水下に
菌 した 生 理 食 塩 水 の 注 水 下 に,第
二 小 臼歯 お よ
させた
!第二小臼歯およ
の い く結 果 が 得 ら れ て い な い の が 現 状 で あ る.
のいく結果が待られていないのが現状である
び
第 一 大 臼 歯 に相 当 す る骨 体 部 の 頬 側 皮 質 骨 を,近近速
遠心
び第一大臼歯に相当する骨体部の煩側皮質骨を
い距
距
一 方で
家 骨 移 植 の リ ス ク を 軽 減 す る た め に古 くか ら
一方で,自自家骨移植のリスクを軽減するために古くから
離12mm,高
さ10mmの
長 方 形 に削 除 L
し,舌舌旧
側l
皮 質 骨 に達
離
12mm，日き
lOmmの長方形に削除
皮質骨に達
合 成 高分子 化合 物 を用 いた生 体 吸収 性人工 材料 とお もに腸
合成高分子化合物を用いた生体吸収性人工材料とおもに
鴨
す る ま で 深 さ平 均4mmの
骨 空 洞 を形 成 した.骨骨空洞内と
空洞 内 と
するまで採さ平均
4mmの目空洞を形成した
l
骨から採取
た遊離自家骨移植を
1
井用した顎骨再建法が臨
骨 か ら採 取 L
した
遊離 自家骨移 植 を併
用 した 顎 骨 再 建 法 が 臨
fる部位の
周囲軟組織を十分に洗浄した後
周 囲 軟 組 織 を十 分 に 洗 浄 した 後,骨 皆空洞に相対
空 洞 に相 対 す
る部 位 の
床で
Pも応用されており
6
.
7
) 症例によっては良好な結果が
床
も応 用 され て お り6『7),症
例 に よ っ て は 良 好 な結 果 が
骨膜を切除l..，対出群ではそのまま軟組織で被覆
..，実験
験
骨 膜 を切 除 し,対 照 群 で は そ の ま ま軟 組 織 で 被 覆 l
し,実
得
ら れ て い る.現 在,FoodandDrugAdministration(FDA)
得つれている現在.
FoodandDr
ugAdm川 崎 l
r
a
li
o
n(FDA)
群 で は骨 空 洞 をハ イ ブ リ γ
ッ ドメ
ッシ ュ で 被 覆 した 後 に 閉 鎖
群では官主洞をハイフリ
ドメァシュで被積した後に閉鎖
に 承 認 さ れ て い る合 成 高 分 子 の 人 工 材 料 は,polyglycolic
に本認されている合成高分子の人工材料1.
1.polygl
y
c
o
l
i
c
創J
した(図1),
宮
Iと
とした(G
J1)
acid(PGA),polylacticacid(PLA)な
a
c
i
d(
PGA)，p
o
l
y
l
a
c
t
i
ca
c
ic
J(
PLA)
らび に本 研 究 で 用
ならびに本研究で用
いた
たpolylactic-co-glycolicacid(PLGA)で
あ る.ここれら
れら
い
j)ol
y
l
a
cl
i
c
c
og
l
y
c
o!
ica
t
i
d (PLGA) である
合
成 高 分 子 化 合 物 はscaffoldsと
し て 骨 形 成 の 場 を提 供 す
合成高分子化合物は
s
c
a
f
f
o
lc
!sとして骨形成の場を提供す
る こ と は可 能 で あ る が,疎 水 性
で あ る こ とか ら細 胞 接 着 の
I
主であることから細胞接着の
ることは可能であるが，疎水
骨空洞
骨空洞
足 場 に は な り得 な い た め,骨 芽 細 胞 との 共 培 養 に よ り骨 形
足場にはなり得ないため，什芽細胞との共培養により什形
ハ
イ ブ リッ ドメ ッ γ
シュ
ュ
ハイプリァドメッ
性 能 を 持 た せ た 合 成 高 分 子 細 胞 複 合 材 料 と い う将 来 性 に
性能を持たせた合成高分子ー細胞複合材料とし寸将来性に
欠 け る こ とが 問 題 点 と して あ げ られ る8),
欠けることが問題占としてあげられる8)
AA
今回.われわれは
，scaffolds としての機械的強度を
今
回,わ れ わ れ は,scaffoldsと
して の 機 械 的 強 度 を
PLGAに,ま
た,細 胞 接 着 性 を コ ラ ー ゲ/に依存するべく
ゲ ンに依存 す るべ く
PLGAに. また。細胞接着性をコラ
図1下
図1
B
B
顎 骨 骨 空 洞形 成 の 模 式 図(A:側 側前
面,B:前
額 断面)
下顎骨骨空洞形成の模式図(.'1
H 前独断面)
開発された
PLGr
¥.コラーゲノ
ハイブリツドメ
γシ
ンユ
9)
開 発 さ れ たPLGA・
コラー ゲ ン ・
・ハ
イ ブ リ ッ ドメ ッ
ュ9)
を
用 い て,成成熟家記の下掛骨における骨形成への影響なら
熟 家兎 の下 顎骨 にお ける骨形 成へ の 影響 な ら
を胤い亡
4.組 組織様本作製
織 標 本作製
4
び に培 養 株 化 細 胞 に 対 す る影 響 に つ い て 検 討 した,
びに培設株イヒ細胞に対する影響について検討した
骨
空 洞 形 成10日,30日,60日
後 に 各 群3匹
ず つ の家 兎 を
骨造洞形成
1
0日
， 3
0日
， 60日後に各群
3匹ずつのま兎を
屠 殺 し,周周凶軟組織を含めて下顎骨を摘出した
囲 軟 組 織 を含 め て 下 顎 骨 を摘 出 した.な なお屠殺
お屠 殺
屠殺し
材料
材
料 と
と方
方法
法
は,塩
酸
ケ タ ミ ン な ら び に 塩 酸 メ デ ト ミ ジ ンの 過 剰 投 与 と
は
， IE
酸ケタミンならびに塩酸メデトミジンの過剰投与と
心 臓 穿 刺 に よ る空 気 塞 栓 法 に よ り行 っ た,下下顎骨を摘出し
顎 骨 を摘 出 し
心臓穿刺による空気塞栓法により行った
1.PLGA・
コラ
ラ ーゲン
ーゲ ン ー
・ハ
イブリγ
ッ ドメ
ッシュ
1.
PLGA コ
ハイプリ
ドメツンユ
た
い10%中
性 ホ ル マ リ ン に て 固 定 後,蟻 酸 ク
た後,通
後 通 ほ法にに従
従い
10問中性ホルマリンにて固定後蟻猷ク
PLGA・
ラ ー ゲ ン ・ハ
イブリ
ッ ドメ ッ
シ ュ9)は,独 独立
立
PLGA コ
コラーゲノ
ハイプ
'
)ッ￨メ
ァシュ引は
行政法八物質材料研究機構生体材料研究七シタ-~
行
政 法 人 物 質 ・材 料 研 究 機 構 生 体 材 料 研 究 セ ン タ ー 陳
エ ン酸 溶 液(10%ク
エ ン 酸Na(w/v),20%蟻
酸(v/v))
エン酸溶液(J
O%クエ/酸
Na (
w/vL 20出蟻酸
(
v!
vl
)
国平博士の御厚立により供与された
国 平 博 士 の 御 厚 意 に よ り供 与 さ れ た.
に
に て14日
C1
4日間脱灰を行い
間 脱 灰 を行 い,パパラ
ラ7
フ イン包埋し
ィ ン包 埋 し5μmの
5μmの切片を
切片を
作 成 した.そその後，ヘマトキシリン
の 後,ヘ マ トキ シ リ ン ・エ
オ ジ ン染 色 を行 っ
作成した
ヱオジ/染色を行
っ
2.実
験動物
2 実験動物
た.
た
骨 空 洞 形 成 の 実 験 に は,月 齢 約18か
月,平 均 体 重 約
1
8か月，平均体重約
骨空洞形成の実験には，月齢約
3.Okgの
健 常 な 雄 の 成 熟 家 兎(日 本 白色 種)を 用 い た.実実
3.
0kgの健常な雄の成熟家兎(日本白色笹)を用いた
5.細 細胞培発ならびに細胞数計
胞 培 養 な らび に細 胞 数 計 測
5
t
削
験期間中は家兎専用の金属製飼育箱に
l匹ずつ入札.十分
験 期 間 中 は 家 兎 専 用 の 金 属 製 飼 育 箱 に1匹
ず つ 入 れ,十 分
マ
ウ スC57BL/6由
来 で あ る 骨 芽 細 胞 様(MC3T3-El)細
マウス
C57B L/ 6 由来である骨芽細胞様
(~IC幻'3-EII 細
な 固 形 飼 料 と水 道 水 を与 え て 飼 育 した.
な固形飼料と水道水を与えて飼育した
胞
を 使 用 し た.細 細胞は
胞 は10%牛
胎 仔 血 清(RocheDiagnostic
胞を使用した
1
0出牛肱仔血清
(Roc1
ieDiagnost
i
c
動 物 実 験 は 「国 立 大 学 法 人 北 海 道 大 学 動 物 実 験 に関 す る
動物実験は「国立大学法人北海道大学動物実験に関する
Corp.,CastleHill,Australia)を
添 加 しf
た
α一minimum
C
orp.
，
Cast
l
eH
il
l
.Australia) を添加し
こα
- Il11
11
mUl11
essentialmedium(α
一MEM),Dulbecco'smodifiedeagle
e
s
s
e
n
t
i
almediulllαj
¥I
EJ
¥
I
).Dul
becco'smodifie1
cea
g
l
e
規
定 」 に従 っ て 行 っ た,
規定」に従って行った
medium(DMEM)-N-2-hydroxyethylpiperazine-N'-21
¥-2-hydroxyethyl
p
ipcr
a
z
ine-N
'2
mcdi
um ( D~IE ~I) -
3.下
顎骨 骨 空洞 の形 成方法
3 下顎背骨空洞の形成方法
l
l
リ
Ahmedlo),村
Ahl
lt
'd
ethanesulfonicacid(HEPES)(い
ず れ も和 光 純 薬 工 業 社 製,
e
t
h
a
n
e
s
ul
f
o
ni
ca
c
i
d(
l
IEPCS) い、ずれも和光純薬工業社製，
上ll)ら
のの
方
にf
従
っ た,塩
酸ケ
ケタ
ミ ン(第
，
[)ら
方法
法に
追っ
た塩酸
タミ"
(
第
村上
大 阪)
阪)を を 用
用 い
い,5×104細
5 X W~ 細胞
胞/mlと2×104細
Iml と 2 X 1
0‘
細胞
胞/mlの
Il
ulの
大
京)5mg/kg,塩
酸 メ デ ト ミ ジ ン(フ ァー
一三共相製,東東京)
5mg
/
l
唱。胤円安メデトミジ/ファー
MC3T3-Elを
そ れ ぞ れ50μ1ず
つ96wellプ
レー トに 分 注 し
MC3T3-EIをそれぞれ
5
0
μ
lずつ
96wel
lプレートに分注
モ ス 社 製,フ フイ/ランド)
ィ ン ラ ン ド)100μg/kgを
筋 注 して 家 兎 を 鎮
100μg/kgを筋法して家兎を鎮
モス社製
5%CO2-95%空
気気
相
下に
に
て茸
培
養.
し
た,細 細胞数の
胞 数 の
5
%C02-95田空気気,37℃
， 3
7"C
相下
ど培
'l
.た
一 三 共社 製
L
測 定 は,培
養 開 始 か ら24時
間 ご と に7日
目 ま で 行 っ た.
訓疋は，培養開始から
24時間ごとに
7日目まで行った
静
させ た 後,左 側 下 顎 骨 体 部 の 剃 毛 を 行 っ た.同阿部の皮膚
部の皮 膚
静させた後。左側下顎骨休郊の剃毛を行った
に2%ポ
ピ ド ン ヨ ー ド(明 治 製 菓 社 製,東l
用 い て消
に
2%ポピドンヨード(明治製菓社製
l
r京)を
京)を用いて消
VialightPlusCellProliferationAndCytotoxicityBio
Vi
al
i
g
h
tPlusCe
llP
r
o
l
i
f
e
r
a
t
i
o
nAndCytotoxicityBio
万分の
1エピ不フ
2%塩酸リドカイ
毒した後，
毒 した 後,8万8
分 の1エ
ピ ネ フ リン含有
リ ン含 有2%塩
酸 リ ドカ イ
AssayKit(LONZA,USA)の
プ ロ トコ ー ル に 従
胞
A
ssay](il (
LOKZA， USA) のプロトコールに
1
f
tい,細
い細胞
ン(ア
ス トラ ゼ ネ カ社 製,大 阪)約2mlを
用 い て,オ オト
ト
2mlを用いて
ン(アストラゼネカ社製，大阪)約
数は
ATP量で表した
，培義プ
レートを室温で
数 はATP量
で 表 し た.す すなわち
な わ ち,培
養 プ レ
ー ト を室 温 で
ガ イ正 中部 か ら左 顎 下 部 に か け て 局 所 麻 酔 を行 っ た.
カイ正中部品、ら左顎下部にかけて局所麻酔を行った
5分分間投置したのち
間 放 置 し た の ち,50μ1のCellLysisReagentを
各 々の
5
5
0
μlの Ce!
1L
y
s
i
sR四 gentを各々の
次いで
i
f中
中から左下
次 い で,両両側顎下腺を避け.
側 顎 下 腺 を 避 け,オオトガイ下部
トガ イ下 部 正
か ら左 下
穴 に 加 え て,10分
間 放 置 し細 胞 を溶 解 し
た.そ そ の
穴に加えて
1
0分間放置し細胞を溶解
Lと
の後,細
後細胞
胞
Tm96wel
可 溶 化 物 の50μ1をNUNCTm96wellプ
レ ー トに 移 し
しCell
5
0
.
μ
lを NUNC
lプレートに移
C
e
l
l
可溶化物の
顎角部にかけ亡皮膚を切開し左下顎骨下禄苦
;
の外骨膜を露
顎
角 部 に か け て 皮 膚 を切 開 し左 下 顎 骨 下 縁 部1
の外骨 膜 を露
一29一
29
64
6
4
野 日
呂 洋
洋輔
輔ほほか
野
か
AssayBufferを
加
チラ
ラベ
ベル
ルカ
カウ
ウン
ンタ
タ(Wallacl420
r
¥s
s
a
¥
"B
u
f
f
e
rを1
山え,マ
え マ ルルチ
(
'
v
Y
a¥
la
c1
4
2
0
に周
囲
軟 組織 を除去 し
た後
の 摘 出 した
下顎骨 外 側部 に は肉
に
広j
闘軟組織を除去
Lた
H
tの摘出
Lた下顎骨外側部には肉
ARVOsx)(パ
ARVOsx)
ーキ
キ〆
ンエ
エル
ルマ
イ フ サ イ エ ンス ジ ャパ ン
(パ
マー ラ
ヲイフサイエノスジペパノ
芽 組 織 を 認 め た(図2B),組
織 学 的 に は,骨 空 洞 形 成 か
2B) 組織学的には，骨造洞形成か
芽組織を認めた(図
社
製,東
京)を
用 い て 相 対 発 光 量(RelativeLightUnits,
社製，東京)を用いて相対発光量
(
R
el
at
i
veL
i
g
h
tU
n
i
tに
ら10日
目 に,対
照 群 で は切 除 され た 骨 膜 外 側 か ら の軟 組 織
0日日に
!対照群では切除された骨膜外側からの軟組織
ら1
RLUs)を
RLls)
の 侵 入 が 著 明 で あ っ た(図3A),拡
大 像 で は,線 維 化 の
3A) 拡大限では，線維化の
の侵入が著明であった(図
測 定 し,ATP量
と し た.
を測定
L，ATP量とした
傾
向 を示 す 肉 芽 組 織 を認 め た(図3B).一
傾向を示す肉芽組織を認めた(図
3B)
6.統
6
方,ハ イ ブ リ ッ
方，ハイプリプ
計学 的検 討
統計学的検討
統 計 学 的 検 定 に はStudent'tt-testを
用 い,p<0.05以
下
統計学的検定には
S
t
u
de
nt
'
t
./
l
e
stを用".
r<0.05以下
を
統 計 学 的 に 有 意 差 が あ る も の と し た.
を統計学的に有意差があるものとした
士口
糸
果
結 果
1.家 家兎の骨空洞の治癒経過
兎 の骨 空洞 の治癒 経過
]
A
骨 空 洞 形 成7∼10日
目 に か け て 対 照 群 で は,手手術部位は
術 部位 は
7-10円目にかけて対照群では
骨空洞形成
B
図2骨
空 洞 形 成 後7日
目の摘 出標 本
図 2 骨空洞形成後
7日目的摘出惇本
Aはは対照群
対照 群.
A
Bは
空洞
を形
成
しハ
イ
ブリ
ドメ
ッ シュ を移 植 した下 顎.肉
BI;骨
I:
骨空洞
を形r
，J
tしハ
イプ
Jッ
ソド
メツンユを移植した下
;
;
J
Lr
均
芽 組織 を認 め る(矢 印).
芽組織を認める(矢日)
正 常組織に被砲されており
常 組 織 に 被 覆 さ れ て お り,下下 顎
骨周 囲 に腫脹 な らびに肉
正
顎骨周囲に腫脹ならびに肉
芽遺織の形成を認めなかった(図
芽
組 織 の 形 成 を 認 め な か っ た(図2A).一
2A) 一方
方,ハハイブリッ
イ ブ リッ
1
ドメ
シュ
使 用 群 で は 手 術 部 位 に 腫 脹 を認 め,皮皮膚なりび
膚 な らび
ド
メ ッ
γシ
1 使用群でほ手術部位に腫脹を認め
欝
麟
PLGA-hybrid
P
L
G
A
h
y
b
r
i
d
mesh(一)
m
e
s
h(ー)
《:帯 耀
磯 ・
・
趨ll
難
磯
一鑓
熱
讐
PLGA-hybrid
P
L
G
A
h
y
b
r
i
d
mesh(+)
m
e
s
h(
+)
国
3 骨空嗣形成措
1
0日目の組織像
図3骨
空 洞形 成後,10日
目の 組 織像
Pは
ハイブリ
ッ ドメ
ッシ
ュ,NBは
新生 骨,ICは
炎 症 性細 胞,GTは
肉芽 組織 を示 す.
P
はハイプ
，
)γ
ド
メ γ
シユ
河
口i
土新生骨
I
Cは止痕性細胞
GTは肉芽組織を示す
A
Aはは対開群
対 照群.
BはA(口
部)の 拡 大 像.線線維化の傾向を示す肉芽組織がみられる
維 化 の 傾 向 を示 す 肉 芽組 織 が み られ る.
BI;
l
:A (口部)の拡大悟
Cはハイプ
'
J
γ
ドメ ッシ
γンユを移植
た下顎骨
Cは
ハイブリ
ッ ドメ
ュ を移 植 L
した下顎
骨.
c
DはC(口
拡 大 像.膜膜の内問
の 内側l
で軽
度 の炎 症 性細 胞 浸 潤 を伴
う 肉芽 組織 が み られ る.
Dは (口部)の
部)の拡大悌
で軽度の炎症性組組浸潤を
1
半う肉芽組織がみられる
一30一
3
0
t
e
家 兎 下 顎 骨 骨 空 洞 の 治 癒 過 程 に お け るPLGA・
ラ ー ゲ ン ・ハ
イブ リ
ドメ
シ ュの 有 用 性 の検討
の検 討
家免下顎骨骨空洞の治癒過程における
PLGi
I.コ
コラーゲン
ハイプ
1
)ッ
.
;
;
ド
メッ
ソンユの有用
65
6
5
骨
空 洞 形 成 か ら60日
目 に は 骨 改 造 を 認 め,ハ 、
イ
ブ リッ
骨空洞形成から
6
0日目には骨改造を認め，ノ
イプリ
νド
ド
ドメ ッ
シュ使用 群 ではハ イブ リ
ドメ ッ シ ュ が軟 組 織 の 侵
ドメ
アンユ使用群ではハイプ
リッ
ソドメツンユが軟組織の侵
入
を 防 ぎ,本 来 の 下 顎 骨 の 外 形 を保 持 し
て い た(図3C).
Lていた(
図 3C
)
入を防包本来の下顎骨の外形を保持
メ ッ シ ュ に接 す る 部 位 で は 皮 質 骨 化 しており
して お り,中
央部 で は
メツンユに接する部位では皮質骨化
， 中央部では
拡 大 像 で は,ハハイブリッドメソンユに接する肉芽組織中に
イ ブ リ ッ ドメ ッ シ ュ に 接 す る 肉 芽 組 織 中 に
拡大燥では
骨 髄 形 態 の 回 復 も認 め た(図5A).ま
た,ハハイプリ
イ ブ リッ
骨髄形態の回復も認めた(凶
5A) また
γ ド
ド
は 炎 症 細 胞 浸 潤 は軽 度 で あ った(図
っ た(図3D).
は炎症細胞浸潤は軽度であ
3D)
メッ
シ ュ は 連 続 性 を 欠 い て お り,そその周囲には巨細胞が存
の 周囲 に は巨細胞 が存
メ
γ ンュは連続性を欠いており
1
7
骨 空 洞 形 成 か ら30日
目 に は,対 照 群,ハ イ ブ リ
ッ ドメ
青空洞形成から
30口目には，対日召群，ハイプ
'
)γ
ド
メ ッ
ッ
在 して いた(図
い た(図5B,C).
在して
5B， C)
シ ュ使 用 群 と も に骨 E
形 成が進行していた
成 が 進 行 して い た,対対四群では骨空
照 群 で は骨 空
シュ使用群ともに骨
2.ハ ハイプリッドメ
イ ブ リ ッ ドメ ッ
ュ の 培 養 細 胞 に対 す る 影 響
2
Yシ
ンユの培養納胞に対する影響
洞
内へ の周
1
自圏軟組織の侵入により陥問
囲 軟 組 織 の 侵 入 に よ り陥 凹 した形態で骨新生が
した 形 態 で 骨 新 生 が
洞内への
仏大像
Eも新
も新生骨の形成と多く
大像 で
生 骨 の 形 成 と多 く
ハ
イブ リ
ドメ ッ シ ュ が 株 化培養細胞の増殖能に影響を
化 培 養 細 胞 の 増 殖 能 に影 響 を
ハイプ
1
)ッ
')ドメツンユが株
の 結 合 組 織 が 混 在 して い た(図4B),ハ
イ ブ リ ッ ドメ ッ
の荷台組織が混在していた(図
4B) ハイプリァドメッ
与 え るか検討 L
した.ハ
イ ブ リ ッ ドメ ッ
シ ュ とc57/BL6マ
与えるか検討
た ハイブリァドメ
γシュと
c57/BL6マ ウ
シ
ュ使 用 群 で は,下下顎骨の形態が保持されたまま治癒が進
顎骨 の形 態 が保持 された ま ま治癒 が進
シュ使用群では
ス由
来 の 株 化 骨 芽 細 胞 様 細 胞MC3T3-Elと
を共培 養 した
λ
由来の株化骨芽細胞様細胞
MC3T3-Elとを共晴義した
行われており(図
4A)
行
わ れ て お り(図4A),拡
ん で お り(図4C),拡
大 像 で はハイブリ
はハ イブ リ ッ
ドメ ッ シ ュ に
んでおり(図
4CJ.拡大像で
γ ドメッシュに
と
こ ろ,MC3T3-E1細
胞 はハ イ ブ リ
ッ ドメ
ッシ ュ の 存 在 下
ところョ
MC3T3-El
細胞はハイプ
'
)
γ
ドメアンユの存在下
接 す る 部 位 に,炎 症 細 胞 浸 潤 の 消 退 と骨 新 生 を 認 め た(図
接する部位に.炎症細胞浸潤の消退と骨新生を認めた
(
匡1
で も,細細胞単独で培養してい
胞 単 独 で 培 養 して い る
と き と 同 程 度 の 増 殖 能 を保
でも
るときと同程度の増殖能を保
っ て い た(図6),6i
っていた(図
4D).
40)
ゴ
一﹂ .
辮難 獄
露鷹聯 廃 ,
31
ノ
＼
く
難㍍
空 洞 内 に新 生 骨 の形 成 はみ られ るが 結合 組 織 もみ られ,外 形 の 回復 はみ られ ない.
主洞内に新生骨円形成はみりれるが結合組織もみられ，外形の回復はみられない
じはハイブリッドメァシュを帯植した下顎骨
Cは ハ イブ リ ッ ドメ ッシ ュ を移植 した下 顎 骨.
DはC(口
部)の 拡 大像.既既存骨の断端カら連続して新生骨の形成がハノプ'}ッド
存骨 の 断端 か ら連 続 して新 生骨 の 形 成が ハ イ ブ リ ッ ドメ
シュ に沿 っ て み られ,外 形 が 回
DIJC I
口部)の拡大保
メッ
y シユに沿ってみられ。外形が回
復
され て い る.
復されている
ナ
ド
}﹁ノ
さモが
声 4 ,、 一 ー 簗
耐
Aは
対 照 群.
Aは対照群
一31一
れ
.
{膨
鮭 満.
諦 戯 ㌧!レ
∴ .
・﹄
蕊
-!
﹁・
算 工
囲
,
園
図4骨
4 骨~洞形成後
空 洞形 成後,30日
308自の組織慌
目の 組 織像
Pは
イブ
ッド
ドメ
ュ,NBは
新生 骨,CTは
結 合 組織EBは
既 存 骨 を示 す.
Pはハイ
ブ'リ
}ッ
メッシ
γノ
.
.
.
l
..N8は新生骨
CTI
止結合組織
EBは既存骨を示す
BはA(口
部)の
大で
象
BはAI
口部
)の拡拡
大{
主
ハ
、
.
控箔
爆 翫 箏癩騨㎞ヴ
i し い﹃ ト
填虐㌦ド .・、 ,
、、
.・塩
ヘ ドいのき
ゴ
・.
∴撫総霧
、
ヒ
PLGA-hybrid
P
L
G
A
h
y
b
r
i
d
mesh(+)
m
e
s
h(
+
)
∴・顯 霧 轡 .
鋸鍵灘辮 騰 等 、 ﹄ ,ガ
ジ 悪
ハ
'諺 趣 ゴ ' . ρ
・ ∫、菊 d㌔霧
の
・t 7し
﹁
・・
ノ r・,ヤ バ蕪 ' 湖︾ 輝
、減
鯵
塗
.
ド
繕
P
L
G
A
h
y
b
r
i
d
mesh(一)
m
e
s
h(ー)
PLGA-hybrid
66
6
6
野 日
呂 洋
洋輔
輔ほほか
野
か
も
じ ノ
風
く
"
ん ひ
誕﹀
,
濾
建
み
⋮
騨 軌 繍
" 、・
﹃
っ券 L
な り リ
リ
ぶ
陣
が甥
ヒ
ー3
「 討
Il・
氏、
、
げし;
忌1沌.
メ ノ
影
諭
,
、集
戯
,イ 、
、 、 "
へ
、
聾、
・
篭
ロ 、牌
-霧
鱒 珪一、
頃, 7 メ 、
' 、.、
ー、
鎗■焦 細
θ
疽
撒 補埠 繍嫉 瓦 ,
豫開 糠
へ
、遇、﹂黛
惣
㍉
、
＼
矢
仁 い
し
鍵
と
∴擁
r
懲
郁、 勘 駅
塑励
鳳
〆1も
の へ
＼
【!
ト
へ
K
迂 魁 卜 距、
.ド暢
諦嵯
ぐ
い
.!耐
ぜ
卍,2
図
図5骨
5 骨空洞形成後，
空 洞形 成 後,60日
6
0日目の組織慌
目の組 織 像
Pま
ハ
イブ
リγ
ッ ドメ
ッシ ュ,EBは
既 存 骨,NBは
新 生 骨,矢 印 は巨 細胞 を示 す,
P :，
1ハ
イプリ
ドメッシユ
EBは既存骨
NBは新生骨矢印は巨細胞を示す
Aま
イブ
ッ ドメ
ッシ ュ を移 植 した下 顎 骨,
A
:，ハ
lハ
イプ リ
'
J
γ
ドメッシュを移植した下顎骨
BまA(口 (口
部)の
拡 大像,膜牒に沿って級審な骨組識がみ
に沿 っ て緻 密 な骨 組 織 が み b
られ
る.
B:U
部)の拡大時
れる
J
c
CまB(口
:a(白部)の拡
部)の 拡 :
大像,多
k
f
宇 多松宮細胞がみられ
核 巨細 胞 が み られ,膜膜の分解が進み構造が
の 分 解が 進 み構 造 が不
X 明瞭
明瞭
に
な って い る,
になっている
×104
x
1
0
'
6
6
考
察
4
4 晶9
に有 用 で あ る こ と が 示 され た.ここれまでに
れ ま で にPLGA・
ラー
に有用であることが示された
PLGA コラ
白
ワ一
E
Z
(
の
出
雪コ
)ω
ヨ
﹄
鑑
(
)
コ﹂
出
本
本研究で，
研 究 で,PLGA・
PLGA・コ
コラ
ラ ー ゲン
ゲ ン ・
・ハ
ハイブ
イブ リ
T
)ッ
";ドメッシュ
ドメ ッ シ ュ
は
骨 空 洞 モ デ ル に お い て,外 骨 膜 様 に 機 能 し骨 形 態 の 回 復
は骨空洞モデルにおいて，外骨収様に機能し骨形態の回復
ゲ
ン ・ハ
イ ブ リ ッ ドメ ッシ ュ は,動 物 モ デ ル で 軟 骨 形 成,
ゲン
ハイプリァドメツンュは，動物モデルで軟骨形成，
その他の再生医擦に有用であることが示されているは)が
そ
の 他 の 再 生 医 療 に 有 用 で あ る こ とが 示 さ れ て い る12)が,
0
o
よ
り臨 床 的 な 骨 空 洞 モデルでの目形成を実験的
モ デ ル で の 骨 形 成 を実 験 的 に
に示
の
より臨床的な~.'4c:洞
;T; した
L たの
1
2
2
345
3
4
5
66
は この 研 究 が 初 め て で あ る.骨骨空洞モデルを用いて治癒過
空 洞 モ デ ル を用 い て治 癒 過
はこの研究が初めてである
7
7
を形
形態
に検
た研 究 に は 村 上 の 報 告11)が
程 の動
動態
態を
態学
学的に
検討
討し
Lた研究にほ村上の報告
1
1
1が
培
培養期間(日}
養 期 間(日)
ある
は骨空洞の治喧過程において温存
あ る,ここの研究で，村上
の 研 究 で,村 上 は
骨 空洞 の治癒 過程 にお いて温存
図
6 MC3T3-El
細胞の増舶に対するハイプリ
y ドメ
ド
メ ッ
γシ
シュの
図6MC3T3-E1細
胞 の増 殖 に対 す るハ イ ブ リ ッ
ュの
された外骨膜が周囲軟組織の骨空洞内への侵入防止
生
さ
れ た 外 骨 膜 が 周 囲 軟 組 織 の 骨 空 洞 内 へ の 侵 入 防 止,新新生
影響
影響
・は
5X1O!細胞
Imlをハイブリ
γ ド
ドメツンユよで培養
■
は5×104細
胞/mlを
ハ イブ リッ
メ ッ シ ュ 上 で 培 養.◆ .
1
は5×104細
胞/mlの
み を 培 養.× ×は
は2×104細
胞/mlを
ハ イブ
は 5Xj
ぴ細胞
Im
lのみを培聾
2X10
Im
lをハイブ
細胞
骨形成の誘導を介して下顎骨の形態の回復と
皮質骨の形成
骨 形 成 の 誘 導 を介 し て 下 顎 骨 の 形 態 の 回 復 と皮
質骨 の形 成
と
に重
要 な役 割 を 果 た して い る こ と を 明 ら か に し た.しLか
か
2
主要な役割を果たしていることを明らかにした
とに
1
リ ッ ド メ ッ シ ュ 上で培養
上 で 培 養.▲ 企は
は2×104細
胞/mlの
み を 培 養.
リッドメソンユ
2X W
/mlのみを培善
細胞
測定は。培葺開始から
2
4日時
ごと
7日目まで行った
測
定 は,培 養 開 始 か ら24時
間間
ご
とに
に7日
目 ま で 行 っ た.そ それぞ
れぞ
れ有意差は見られない
れ 有 意 差 は 見 ら れ な い.
し 顎骨内の良性腫擦における治療では外目膜は温存され
し,顎
骨 内 の良性 腫瘍 にお ける治療 で は外骨 膜 は温存 され
る が,悪 性 腫
瘍 で は 外 骨 膜 は 病 変 と と も に切 除 さ れ る 場 合
るが，悪性
腫蕩では外骨膜は病変とともに切除される場合
一32一
3
2
t
e
家 兎 下 顎 骨 骨 空 洞 の 治 癒 過 程 に お け るPLGA・
ラ ー ゲ ン ・ハ
イブ リ
ッ;
ドメ
シン
ュの
の検 討
家免下顎骨骨空洞の治癒過程における
PLGi
I.コ
コラーゲン
ハイプ
1
).
;ドッ
メソ
ユの有
有用 性 の検討
が
ほ と ん どで あ る.今今回の検討でハイプリァドメ
回 の 検 討 で ハ イ ブ リ ッ ドメ ッ
シュが
がほとんどである
γンニが
論
E
論
結
外
骨膜 と同様 に形態 保持 の機 能 を果 た L
して
い る こ とが 示 唆
ている〈ことが示唆
外骨膜と同様に形態保持の機能を操た
67
6
7
本研究により
本 研 究 に よ り,PLGA・
。 PLGA コ
コラーゲノ
ラ ー ゲ ン ・ハ
ハイブリァドメッ
イ ブ リ ッ ドメ ッ
さ
れ た の は 臨 床 応 用 を考 え る 際 に 有 用 で あ る と考 え る.
されたのは臨康応用を考える際に有用であると考える
今
回 の 研 究 で,外外骨膜が欠損している状態にも刀、かわら
骨 膜 が 欠 損 して い る状 態 に も か か わ ら
今回の研究で
シ
ュ は,炎 症 反 応 を 惹 起 す る 可 能 性 が あ る もの の,骨 空 洞
シュは.炎症反応を芯起する可能性があるものの，骨空洞
ず
骨 空 洞 形 成60日
目の 標 本 で ハ イ ブ リ ッ ドメ ッ
シュの直 下
ず青空洞形成
60n自の標本でハイブリッドメ
y シュの直下
と
い う 欠 損 に対 して 顎 骨 の 形 態 を保 持 し
な が ら 骨 を形 成 さ
という欠損に対して顎骨の形態を保持
Lながら骨を形成さ
に 緻 密 骨 の 形 成 を認 め た,家家兎の下顎官骨折モ
兎 の下顎 骨骨 折 モデ
におい
に綴密骨の形成を認めた
Tル
ルにおい
せ る こ と に 有 用 で あ る こ と,なならびに培養細胞に対して増
ら び に培 養 細 胞 に対 して 増
せることに宥用であること
て も,外 骨 膜 に お け る骨 新 生 が 骨 折 治 癒 に 重 要 な役 割 を 果
ても，外骨膜における骨新生が骨折治癒に重要な役割を果
殖能に影響を与えない可能性が示
殖 能 に影 響 を与 え な い 可 能 性 が 示 E
唆
まされた
さ れ た.
l
台干
舌
寸
調
たL
して
いるる
と1),同
じ く家 兎 を用 い た 下 腿 の 仮 骨 延 長 術
てい
ここ
と)
， 同じく家兎を用いた下腿の仮骨延長術
た
謝 辞
に お い て も,と
りわ け 成 熟 家 兎 で は外 骨 膜 が 欠 失 す る と仮
においても
. とりわけ成熟永兎では外官棋が欠失すると仮
廿が形成不全に陥ることが示唆されている
骨
が 形 成 不 全 に 陥 る こ とが 示 唆 され て い る3).わ
3) われわれの
れわ れの
本稿 を終 え るにあ た り,快
く材料 の提 供 な らび に技 術 的
本車両を終えるにあたり
快く材料の提供ならびに技討す的
骨
空 洞 モ デ ル で 観 察 さ れ た 緻 密 骨 の 形 成 は,ハ イ ブ リ ッ
骨空洞モデルで観察された綴ii¥"自の形成は，ノ、イプリ
γ ド
ド
な助 言 をい ただ きま した独
立 行政法 人 物質 ・材料研究概構
材 料研 究機構
な助言をいただきま
Lた独立行政法人物質
メ
ッ シ ュが 軟 組 織 陥 入 防 止 に よ り形 態 保 持 に役 立 つ の み な
メンシュが軟組織防入防止により形態保持に役立つのみな
生 体材 料研 究 セ ン ター 陳 国 平博 士 に深謝 し ます とと も
生体材料研究センタ←院国平博士に深謝しますととも
らず,骨 再 生 に 質 的 影 響 を与 え て い る 可 能 性 も考 え ら れ た.
らず骨再生に質的影響を与えている可能性も考えられた
に,本 研 究 に数 々の 御援助,御御協力をいただきました北海
協力 をい ただ き ま した北 海
に，本研究に数々の御権助，
今
後,細 胞 接 着 に重 要 な 役 割 を果 た して
Lているハイプ
い るハ イ ブ リ
'
1
.
.
ッ
/ド
ド
今後，細胞接着に重要な役割を果た
道大学大学院歯学研究科口腔病態平講座口腔顎顔面外科学
道大 学大 学 院歯学 研 究科 口腔 病態学 講 座 口腔 顎 顔面外 科学
メ ッ シ ュ の 構 成 成 分 で あ る コ ラ ー ゲ ンが 骨 再 生 に お け る 緻
メァシヱの構成成分であるコラーゲンが骨再生における級
教室 な らび に口腔 病 態学講 座 細胞分 子 薬理学 教 室 の教 室員
教室なりびに口腔病態学講座細胞分子薬理学教室の教室員
密
骨 の 形 成 に 関与 L
して
い る か 否 かPLGA単
独 メッ
ュと
官E骨の形成に関与
ているか否か
PLGA単独メ
yシ
ンユと
各位,お よび北海 道 大学大 学 院歯学 研 究科学 術 支援部 の 高
各位，および北海道大学大学院歯学研究科学術支援部の高
比
較 し今 後 検 討 の 余 地 が あ る と思 わ れ た,
比較し今後検討の余地があると思われた
橋
智 美技
術 職員 に心 よ りお礼 申 し上
げ ます.
橋智美
J
技術職員に心よりお礼申し
上げます
生 体 材 料 の 具 備 す べ き要 件 の 一 つ
に,可
能 で あ れ ば組 織
生体材料の具備すべき斐件の
つに
3 可能であれば組織
参 考
考 文
文 献
献
参
再 生 の の ち,吸
収 ・分
解 さ れ る性 質 を 持 つ こ とが あ げ られ
再生ののち
。吸収
分解される性質を持つことがあげられ
る が,今今回用いたハイ
回用 いたハ イブ
ッ シ ュ は,骨
空洞 形 成後
るが
7リ
'
)ッ
γ ドメ
トソツンユは
， 高卒洞形成後
子 正
和子
子:顎
骨 骨
の 骨
関す
する
る 放
1)金子
正行,金
行 金 子子和
顎骨の
折折治治癒癒過過程程にに関
放
1)金
60日
目の 組 織 標 本 で 観 察 さ れ た よ う に,吸 収 ・分
解 されて
6
0日目の組織陣本で制接されたょっに，吸収
ー分解されて
射 線 学 的 な
射結平町~
)ならびに電チ顕微鏡的叶究
ら び に 電 子 顕 微 鏡 的 研 究.口
い る こ と が 明 らか に な っ た.材材科の特性からド
料 の 特 性 か らPLGAに
お
いることが明らかになった
LGAにお
円科
科誌
誌,39:
， 39
158-1
6
8
.1
9
9
0
158-168,1990,
田 見 生:長
管 骨 再 生 に 関 す る 実 験 的,臨 臨床的
床 的 研
究(骨
2)京国見生長管骨再生に閲する突験的。
M究
(骨
いて は加水 分解 が起 こっ
て いると思われるが，ハイブリッ
い る と思 わ れ る が,ハ イ ブ リ ッ
いては加水虫鮮が起こ
って
2)永
ドメ
ュ 周 囲 に 多 核 巨 細 胞 が 出 現 して い る こ と か ら コ
ド
メ ッ
yシ
ンユ周囲に多核巨細胞が出現していることか勺コ
膜 の 骨 形 成 能 に つ い て).久 久留米医学会雑誌，
留 米 医 学 会 雑 誌,43: 4
膜の骨形成能について)
3
ラ
ー ゲ ン に 対 して は マ ク ロ フ ァ ー ジ
ジな
貧責
食食
・吸
吸収
ラーゲンに対してはマクロフマ
など
どにによよるる
収
980
1J
07-1137 1
llO7-ll37,1980. ，
も同
時 に行 わ れ て い る可 能 性 が 示 唆 され た,ままた
た,こ
の時
b
同時に行われている可能性が示唆された
。こ の時
川 勝 司:仮 仮骨延長法についての実験的研究特に年
骨 延 長 法 に つ い て の 実 験 的 研 究 一 特 に 年
3)立川勝司
3)立
期においてはハイプリ
y ドメ
ド
メ ッ
Yシ
ンュ直下には級官な骨の形
期 に お い て はハ イ ブ リ ッ
ュ直 下 に は緻 密 な 骨 の 形
齢 因 子
成
を認 め る こ とか ら,吸 収 の 時 期 が 適 切r
)
'
で
(
'あ
あること
る こ と,ささら
ら
成を認めることから，吸収の時期が適切
389-403,1992,
と 骨 膜,骨
髄 の 役 割 に 関 し て.広 広太医誌，
大 医 誌,40: 4
附因子と骨膜，骨髄の役割に閣して
0
3894
0
3. 1
9
9
2
に は 炎 症 細 胞 の 浸 潤 を 強 く認 め な い こ と か ら,ハハイブリツ
イ ブ リッ
には炎症細胞の浸潤を強く認めないことから
順順
輔,小
田国
裕 裕
子,秋
管 柄
4 ) 関口口
怖 . 林小誠林一誠郎,高
一郎両
子 秋月月種種高:血
問血管
柄
4)関
ドメ
シ ュ の 吸 収 ・分
解 に は 炎 症 反 応 を伴 わ な い とい う骨
ド
メ ッ
γンユの吸収
ー分解には炎症反応を伴わないという骨
付 肩 甲 骨 移 植 術 の 術 式 適 応 に つ い て,形 形成外科
成 外 科,35: 3
付屑甲骨移植術の術式適応について
5
再 生 に と っ て 有 利 な 結 果 が 得 ら れ た.
再生にとって有利な結果が得られた。
391-398,1992.
3
9
1
3
9
8
.1
9
9
2
.
真 真
也,中
実,天
津
野 邦
甲骨
骨 皮
皮
5) 田原原
世 中原 原 案.天
津睦睦郎,牧
郎牧野
邦彦:肩
彦肩甲
培養系における
培 養 系 に お け る,ハハイプリソドメツンユの特性
イ ブ リ ッ ドメ ッ シ ュ の 特 性 を検討す
を検 討 す
5)田
t
る た め に,培
養 株 化 骨 芽 細 胞MC3T3-E1細
胞 とハ イ ブ リ ッ
るために
.培養株化骨芽細胞，
I
C
3T3-[1細胞とハイプリ〆
弁,腓 俳 骨
建,頭
頸 部
部 股
腫 瘍,26:
弁.
骨 皮皮弁弁 にによよるる下下顎顎再再
建頭頚
場。 26
ドメ
シ ュ とを 共 培 養 した と こ ろ,培 養 液 の み の 通 常 培 養
ド
メ ッ
y シュとを共培養したところ，培発液のみの通常培養
441-445,2000.
441
~，1 4.5 ，
を
行 っ た 対 象 群 と比 較 して
約1週
間 の 観 察 で は,ハ イ ブ リ
を行った対象群と比較
Lて約
l週間の観察では，ハイブリ
∞
20
6)L
o
u
i
sP
.Holme
s FernandesR:Resorbabl
emesha
sa
6)LouisP,HolmesJ,FernandesR:Resorbablemeshasa
j，
ッ
ュ は細胞株の増殖能に影響を与えないことが明
は 細 胞 株 の 増 殖 能 に 影 響 を与 え な い こ と が 明
y ドメ
ド
メッ
γシ
ンユ
containmentsysteminreconstructionoftheatrophic
c
onlainmen
tsyslemi
nr
e
c
o
n
s
t
r
u
c
t
i
o
no
ft
h
eauophic
らか に な っ た,
らかになった
mandiblefracture,JOralMaxillofacSurg62:719-723,
m
a
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b
l
cf
ra
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¥
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f
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cSurg62:7
1
97
2
3
.
現 在,臨 床 で は骨 欠 損 を補 う た め に,遊遊離骨移植，血管
離 骨 移 植,血 管
現在，臨床では骨欠損を補うために
2
0
0
4
2004.
.TakahashiH
.T
u
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¥
1
Ju
k
<
tw
<
!
7) labuoA.ChibaH
枝付き遊離骨移慣なとが行われている
枝
付 き遊 離 骨 移 植 な ど が 行 わ れ て い る.ここれらの確立され
れ らの 確 立 さ れ
7)MatsuoA,ChibaH,TakahashiH,ToyodaJ,Abukawa
I
¥
た 治 療 法 に よ り移 植 骨 の 生 着 率 は 良 好 で あ る が,形 態 再 現
た治療法により移植骨の生着率は良好であるが.形態再現
H:ClinicalapPlicationofacustom-madebioresorbト
[:
の 限 界,新 た な 手 術 侵 襲 を患 者 に 与 え る な ど不 利 な 点 もあ
円限界，新たな手術侵襲を患者に与えるなど不利な市もあ
ablerawparticulatehydroxyapatite/poly-L-lactide
["3W
る.今今回用いた
回用 い たPLGA・
コ ラ ー ゲ ン ・ハ
イ ブ リ ッ ドメ ッ シ
る
PLGA'コラーゲン
ハイブリッドメツン
meshtrayformandibularreconstruction.Odontology
ュ な どの 生 体 材 料 開 発 の 進 歩 に よ り,再再建顎悟に自由な形
建 顎 骨 に 自由 な 形
ユなどの生体材料開発の進歩により
98:85-88,2010.
C
l
i
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la
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rmandibularr
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t
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o
n，Odontolog)
98，
8
5
8
8
.2010
態を付与する可能性，さらには患者への多大な手術侵襲を
態
を付 与 す る可 能 性,さ ら に は 患 者 へ の 多 大 な 手 術 侵 襲 を
8) ChenG
s
h
i
c
l
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:A b
i
o
d
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g
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a
bl
eh
y
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i
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8)ChenG,UshidaT,TateishiT:Abiodegradablehybrid
じ
spongenestedwithcollagenmicrosponges,JBiomed
s
pongen
c
s
t
e
dwilhc
o
!
l
a
g
e
nmIcrospongεs.J8iomed
回避する可能性がある
回 避 す る可 能 性 が あ る,そそのためには
の た め に は,よより臨床に即した
り臨 床 に即 した
完全に下顎骨の連続性を絶つ区域切除による欠損モデルの
完
全 に下顎 骨 の連続 性 を絶つ 区域 切 除 に よる欠損 モデ ルの
}
.
I
a
l
e
rRes5
1:2
7
3
2
7
9
.2000
MaterRes51:273-279,2000.
確
T
r
.
が重要であると考えられた
確立
が 重 要 で あ る と考 え ら れ た.
9)ChenG,SatoT,OhgushiH,UshidaT,TateishiTand
日
) Chf
'n(
;
， S
a
L
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.Ohgll~hi H.{
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TanakaJ
TanakaJ:Culturingofskinfibroblastsinathin
一33一
3
3
68
6
8
野 日
呂 洋
洋輔
輔ほほか
野
か
9
9
4
1
5:161-1
8
4，1
PLGA-col
lagen hybr
i
dl
lcsh 日i
omatedal
s2
6
PLGA-collagenhybridmesh.Biomaterials26:
15:161-184,1994.
2
5
5 2
5
6
6
.21
'05
2559-2566,2005.
一
日
1
2)ChenG
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oT.Ushi
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i
rochi
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r
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12)ChenG,SatoT,UshidaT,HirochikaR,ShirasakiY,
1
0
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ohiuddi
nAhmed:Rol
eo
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n:
gp1"O
OchiaiN,TateishiT:TheuseofanovelPLGA
. TateishiT :Theuseo
fanovelPLGA
Oc
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10)MohiuddinAhmed:Roleofperiosteuminhealingpro-
cessofbonycavitiesinrabbitInandibles.AsianJOral
c
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S
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fiber/collagencompositewebasascaffoldforen・
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c5u
I 5:65-81
.1993
g
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gineeringofarticularcartilagetissuewithadjustable
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ompo
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ewebasascaf
fol
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MaxillofacSurg5:65-81,1993.
広
t
hi
c
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s
sJB
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e
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lMat
erRe
sA 67:1170-1180.2003
上 有 二:成 成軌家兎下顎骨骨空洞の治癒過程における
熟 家 兎 下 顎 骨 骨 空 洞 の 治 癒 過 程 に お け る
1
1
) 村上有二
ll)村
骨再生機序に関する病理組織学的研究
骨 再 生 機 序 に 関 す る 病 理 組 織 学 的 研 究,北
thickness,JBiomedMaterResA67:ll70-ll80,2003.
北海道幽誌
海 道 歯 誌,
一34一
3
4
HokkaidoJ.Dent.Sci.,3162-69,2010.
Hokkaido J. Dent. Sc i.. 31 : 62-69.
69
69
2010.
ORIGINAL
ORIG INAL
EvaluationofPLGA-collagenhybridmesh
Evalu ati on of PLGA -coll age n
hy brid mes h
inthehealingProcessofbonycavitiesinrabbitmandibles.
111 t he heal ing p rocess of bon y cav iti es in r abb it
1
1
ma nd ibles.
2
YousukeNoro1,YoichiOhiro1,KanchuTei1,YoshitakaYoshimura2,
Yousuk e Nor ol . Yoichi Ohi r o , Kanchu Tei , Yosh i taka Yosh imura ,
2
3
2
YoshiakiDeyama2,TadashiIizuka3,KuniakiSuzuki2andYasunoriTotsukal
Yoshi aki Deyama , Taclashi Ii zuka . I<u ni ak i Suzuki and
Yasun ori Totsuka
1
ABSTRACT:Inthetreatmentoforalmalignanttumorsincludingmandibles,free-ornone-vascularizedbonegraftshave
ABSTRAC T : In the treatment of oral malignant tumors including mandibles. free - or none- vascular ized bone gra fts have
cometobewidelyenlployed.Recently,manytypesofbiomaterialsareappliedtoprotectthepatientsfromthedisadvantages
come to be widely elllp l Q~ ed . Recen tly, nlany l,l'pes of biolll3lerials are applied to prOleC Lthe paLien Ls from the dis3lh anlages
ofreconstructivesurgerybroughtonbyinducedinvasivestress.Thisstudyevaluatedtheefficacyofabiodegradablehybrid
of reconstructive surgery brought on by induced invasive stress. This study e\'a luated the effi cacy of a b iodegradable hybrid
meshofsyntheticpoly(DL-lactic-co-glycolicacid)(PLGA)-collagenmeshinthehealingprocessofbonycavitiesinrabbit
mesh of synthetic pol y (D L-laClic-co -glycolic acid) lPLGA) - collagen mes h in tIle hea ling process of bony cavities in rabbit
mandibles.Further,theinfluenceofthePLGA-collagenhybridInesh(hybridmesh)onaculturedcelllinewasexamined,A
mandib les, Furt her . the influence of t he PLGA - collagen hybr id mesh (hybrid mesh) on a cu ltured cell line was exami ned . A
bonycavitywaspreparedinthernandiblesofrabbitsandtherabbitsweredividedintotwogroups(controland
bony ca·.'iIY was prepared i n the mandibles of rabbits and the rabbits were divided into two groups (co ntrol a n d
experimental).Inbothgroups,theperiosteumofthecavityareawascompletelyresectedbeforethecavitypreparation.In
exper im ental). In both groups, the periosteum of the cavily a rea \\"f!S completely resected before t he cavity preparation. In
groupl(control),thecavitywascovereddirectlywiththesofttissuewithouttheperiosteum.Ingroup2(experimental),the
group 1 (cont rol) . the cavity was covered direc tl y with the soft t issu e without the per iosteum. In group 2 (e:xpedme ntai). t he
cavitywascoveredwiththehybridmeshbeforetheclosureofthesurgicalsite,Thehistologicalinvestigationdemonstrated
cavity was c()v~r~d with lht! hybrid m(:sh be ror~ tht! dO::iure uf the surgical s i lt:. Tht; histvlogil.;al investigatiun demonstrated
thatthebonycavitieswereregeneratedcompletelywiththepre-resectedcorticaloutlineintheexperimentalgroup,30days
t hat t he bony cavities were r egenerated completely wi t h the pre-resected cort ical outli ne in the exper imental group . 30 days
afterthesurgery.Intheexperimentalgroup,inflammatorycellinvasionaroundthehybridmeshwereobservedlOdaysafter
after the surgery. In the exper imental group. in fl amma tor y cell ill\'asion around t he hybrid mesh were observed 10 days after
thesurgery.Biodegradationandabsorptionbymultinucleargiantcellwasobserved60daysafterthesurgery.Therewereno
the surgel'y. Biodegradatio n a nd absorption by mul ti nueIeal' giant cell was observed 60 days after the su r gery. There wel'e no
differencesinagrowthabilityafteroneweekwhenco-cultivationInouse-derivedMCW3T3-EIcellswithorwithoutthehybd ifferences in a growth abi lity a ft er one week when co-cultivation mouse - deri\'ed ~ I C\\'3T3-El cell s with or without the hybridmesh,TheseresultsindicatethePLGA-collagenhybridmeshcanbeausefulmaterialinthetreatmentofdefectsofthe
rid mesh. These res u lts indicate t he P LGA-collagen hybrid mesh can be a usefu l ma te r ia l in the trea t menr of defects of the
mandible.
mandible.
KeyWordsBonehealing,Biomaterial,Periosteum,PLGA-collagen,Tissueengineering
Key Word s: Rone healing, Riomater ia1. Periostel1Tll. PI.GA -collagen,
Tissue engineering
1-3Kital3Nishi7
1-3 Ki ta 13 Nis hi 7.,Kita-ku,SapporoO60-8586,Japanl
)\i ta- ku. Sappo ro 060-8586. Japan
OralandMaxillofacialSurgery,DepartmentofOralPatho-biologicalScience,GraduateSchoolofDentalMedicine,Hokkaido
10rai
and .l\bxil lofa\:ial Surgery, Departml"'nt of Ora l Patho-b iologicul Scitllct:. Graduate Sehoul of Dental ~l~di('inl:.', Hukkaido
University.(Chief:Prof,YasunoriTotsuka)
Unive"sitv. (C hief: P rof. Yasunori Totsuk;d
2MolecularCellPhamacology
~r-..lolecula;· Ce ll Phamacology.,DepartmentofOralPatho-biologicalScience,GraduateSchoolofDentalMedicine,Hokkaido
Department of Oral Patho - b iological SCience. G r aduate School of Denta l ~ l edicine. Hokkaido
University.(Chief:Prof,KuniakiSuzuki)
University. (Chief: Prof. KU Ili aki Suzuki)
3S
3Support
Sec t ion for Education and Research . Graduate School of Dental \Iedicine. HoHaicio University. (C h ief: Pro f. lvlasa upportSectionforEducationandResearch,GraduateSchoolofDentalMedicine,HokkaidoUniversity.(Chief:Prof.MasamitsuKawanami)
lIIil~lI Kawanallli)
一35一
-35-